发布时间:2020/4/23 10:07:48
气缸润滑机理
随着低速二冲程发动机MEP(平均有效压力)的提高,劣质燃油的使用以及长期低负荷运行引起的燃烧不良等综合因素,让气缸润滑条件更加恶劣,如果实船管理中没有针对性的措施,会加大缸套发生异常磨损的机率,从而使气缸油本应具有的减摩、防腐、密封、带走燃烧残渣和降噪的作用而逐步伤失。
1. 气缸润滑状态
高温是油膜形成的最大障碍,正常情况下,缸套上部表面温度在200℃左右,下部表面温度约90-120℃,高温让气缸油的粘度下降,氧化,蒸发。
活塞往复运动时的速度在行程中部时最大,而在上下止点时速度为零。只有缸套中部才能实现液体动压润滑,在上下止点时只能满足边界润滑。然上止点位置时,由于高温和活塞环对缸壁的径向压力最大,尤其是第一道环,如果发生不正常的条件,可能边界润滑条件都无法满足。
劣质燃油中高硫分、高灰分、高残碳值、高硅铝和高沥青含量等会造成低温腐蚀、固体颗粒磨损和结炭增加,引起活塞环在环槽中咬住、断环、燃气下窜等连锁反应式故障。
2. 磨损机理
缸套磨损存在腐蚀磨损、粘着磨损及磨料磨损三个方面的磨损机理,具体简述如下。
腐蚀磨损
腐蚀磨损包括:a.缸套水温太低;b.气缸注油定时错误;c.由于气缸油量不足或气缸油分布不正常而无法中和燃烧产物中的H2SO4;d.燃油中进入海水或空气中盐分过高引起燃烧产物中存在HCL; e.热负荷过高使得活塞环断裂或其它形式损坏。
由于油膜破坏引起的微咬合粘着磨损
油膜破坏性的粘着磨损主要原因包括:a.活塞环与缸套材质不匹配;b.注油定时不正确;c.热负荷过高使得活塞环断裂或其它形式损坏;d.缸套表面珩磨纹消失而产生“镜面”现象,产生“镜面”的原因来自化学性和机械性两个方面,一是气缸油中总碱值与燃油实际含硫量不匹配而中和过度(总碱度过高),剩余的碱值主要成份是氢氧化钙,与燃气中的二氧化碳在高温下生成碳酸钙(俗称石灰石),此物聚集在活塞项部和第一道活塞环处像磨刀石一样很快把缸套表面的珩磨纹磨掉,此为“化学性镜面”,二是活塞顶部过多的燃烧沉积物或不合适的活塞环将油膜破坏,此为“机械性镜面”;e.从扫气口进入气缸的空气含水量过高,比如扫气温度过低、空冷器气液分离装置失效或空冷器漏水等。
由于外部杂质引起的局部磨料磨损
产生磨料磨损的原因主要有:a.来自劣质燃油中的catalytic fines; b.由于其他磨损形式产生的铁质材料进入缸套与活塞环之间;c.燃烧产物中的硬质颗粒;e.来自空气中的杂质。
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